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    張家口發電廠水源地井群無線集中監控系統
    作者:    來源:    發布于:2011-03-04 10:59:34   

    北京大唐張家口發電廠 趙緒
    (河北張家口  075133)

    摘要
      本文以張家口電廠的水源地兩次遠控改造為例,闡述SCADA在此領域的應用和發展狀況。
      Based on the twice ?waterhead reconstruct of Zhangjiakou power plant ,this paper introduces the application and development? of SCADA in this area.

    關鍵詞
      SCADA APN RTU DTU

    1.概述
      張家口發電廠為北京最主力供電廠,全廠8臺300MW機組。其水源地一、二期工程共26口井,分別于1989年、2000年投入運行,提供8臺機組發電用水及消防、生產和全廠職工生活等用水。水源地供水系統設備能否正常運轉是直接關系到全廠安全發供電以及全廠職工生活保障的大問題。能夠進行可靠的啟?刂萍案鞣N參數的及時準確反饋是確保供水設備安全穩定運行的重要保證。水源地井位啟?刂萍半娏鞣答佋O備均是80年代初技術及產品,部分為電纜控制,系統結構很多環節都存在著很多問題。再加上設備本身質量差、絕緣強度低,所以導致多次發生電氣事故,存在的主要問題如下:

    1. 水源地各井位具有地理上分散、空間遠距離,現有20口井位控制系統采用長距離架空電纜遠方控制,最長的控制電纜約5.05公里,由于電纜距離長加上風吹日曬,控制電纜的老化狀況極為嚴重。由于電纜絕緣老化,以至于啟一臺泵,多臺水泵聯啟,停一臺泵多臺水泵聯掉。由于二次電纜線路沿途經過的地面情況復雜,經常遭受雷擊損壞,導致深井泵控制失靈。
    2. 目前由于控制電纜絕緣損壞嚴重,已經沒有備用通道,重新敷設控制電纜費用較高。而且現還有6口井不能實現遠方控制,需運行人員到就地進行啟停操作,故障時經常造成越級跳閘,嚴重影響機組安全運行。
    3. 掉泵及泵電機運行出故障不知道,改造后提高了對此的響應速度。
    4. 現對井位的各種運行參數除電流外其他都無法監視,設備改造后,將對井位電機電流、電壓、溫度、壓力以及流量等運行情況進行監視。
    5. 中心泵房處機電設備(10KV段,380V段,各升壓泵出口電動閥)尚無監控,改造后此部分一起并入總的監控系統。
    6. 廠區對水源地處設備運行狀況了解方式傳統落后(通過電話詢問方式),改造后廠區聯網計算機均可查詢水源地處設備運行狀況。

    2.改造方案

      (1)簡介

      水源地井群監控系統采用北京大唐興業國際控制技術有限公司的DT-MCS遠程測控系統,該系統為集傳感技術、自動化控制技術、無線通信技術、網絡技術為一體的高科技遠程測控系統。該系統能夠成功的解決人工遠程啟動停止水源井水泵的不便與危險,同時大大地提高了測量精度,使運行人員在中心泵房通過計算機可隨時直觀地監視和控制水源地各井位泵運行狀況。從根本上解決了運行人員工作多年的問題——掉泵不知道,變壓器被盜無報警;另外,通過水源地到生產廠區的光纖電纜的鋪設,可將水源地各井位運行參數傳輸到廠區網控中心,網控人員視情況,通過權限的設置,可對水源地各井位進行控制,提高水源井整個系統的自動化運行管理水平。

     。ǎ玻┫到y結構、工作原理及實現功能

       1.系統結構

      水源地中心泵房為本系統的控制中心,由工控機、系統監控軟件、網絡接入設備共同構成中心主站,水源地各井位泵房為分站,中心泵房統領各分站,通過中國移動的無線數據傳輸設備,實現點到多點的通訊,從而最終實現對各井位泵的遠程集中監視和控制。

    結構示意圖:
           

       2.系統工作原理

       在水源地各個井位安裝一臺遠方遙控箱,控制箱內核心設備為RTU(Remote Terminal Unit)、DTU(Data Transmit Unit),RTU采集現場設備信息, DTU將此信息從控制箱經移動公網及互聯網,最終傳至泵房監控服務器,服務器將獲得的信息進行存儲,分析,轉發,輸出等動作。正常的系統操作在泵房的客戶端和網控的客戶端。
       

       3.系統的數據中心網絡接入方式

      數據中心部分的網絡接入方式的選取在整個無線超遠程測控系統的實施過程中占尤為重要的一環,選好則將事半功倍。

       1).一期的網絡接入方式(一期僅上了3個泵站)

      針對一期無光纜接入計劃,而泵房又無直撥外線(接入直撥外線要由網通拉幾公里的電話線),經協商我們采用了中國移動 GPRS APN 業務。如下圖

         

      

     

      實際的物理鏈路簡化為下圖

      APN(Access Point Name),即“接入點名稱”,是用來標識GPRS的業務種類。本系統中每個無線設備均內插一張APN無線上網卡,這樣每套含卡的設備在移動公網內均有一固定IP地址。因具有相同接入點名稱的卡其IP在同一網段下,由此,數據中心對各下位站點便可實現點到多點的串口透明訪問了。
      采用此方式后系統解決了數據中心有線網絡接不入的問題,使水源地系統在中國移動公網內自成一個小型局域網,內網自身出不去,外網進不來,保證了系統的內外隔絕,保證了數據的安全與系統的穩定。

                  

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